J 2026

Microwave-Driven Cytocompatible Mn-Doped TiO2-Fe3O4 Ordered Heterostructures for Microplastic and Antibiotic Degradation

ANJALI, Valadi Palliyalil; Aiswarya Vijayakumar THELAPPURATH; Daniel WOJTAS; Nadezda PIZUROVA; Monika PÁVKOVÁ GOLDBERGOVÁ et al.

Základní údaje

Originální název

Microwave-Driven Cytocompatible Mn-Doped TiO2-Fe3O4 Ordered Heterostructures for Microplastic and Antibiotic Degradation

Autoři

ANJALI, Valadi Palliyalil; Aiswarya Vijayakumar THELAPPURATH; Daniel WOJTAS; Nadezda PIZUROVA; Monika PÁVKOVÁ GOLDBERGOVÁ a Sanjay Gopal ULLATTIL

Vydání

ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, WASHINGTON, AMER CHEMICAL SOC, 2026, 1944-8244

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 8.200 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ne

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

ordered heterostructure; osteoblasts; cytotoxicity; microplastic degradation; antibiotic degradation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 7. 4. 2026 14:31, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

Precisely assembling diverse nanocrystals is crucial for fabricating advanced heterostructures with complex functionalities, collective properties, and enhanced stability, which are essential for addressing widespread pollutants, such as omnipresent microplastics and antibiotics. Achieving photoactive designs for these materials with low cytotoxicity using rapid one-pot methods remains a significant challenge. Herein, we developed a microwave synthesis strategy for Mn-doped TiO2-Fe3O4 ordered heterostructures (TFM) achieved through polyvinylpyrrolidone (PVP) templating. The rapid microwave heating facilitates both swift nucleation and growth, while PVP's varied affinities for Ti4+, Fe3+, and Mn2+ ions promote oriented attachment and the formation of ordered heterostructures. The resultant heterostructures, characterized by coherently aligned nanocrystals, exhibit significantly enhanced photocatalytic activity, as evidenced by their effective photofragmentation of polyethylene glycol microplastic and tetracycline antibiotic. Prior to photocatalysis, cytotoxicity assessments conducted with osteoblast cells confirm the biocompatibility of these materials, suggesting preliminary potential for environmentally relevant applications, provided short-term TFM exposure is considered. This work, therefore, introduces a versatile and rapid fabrication approach for mesocrystal-inspired heterostructures, underscoring their dual role in pollutant remediation and the development of biocompatible materials, thereby bridging the gap between sustainable synthesis and functional application within the field.

Návaznosti

LM2018127, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2023050, projekt VaV
Název: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech BioImaging: Národní výzkumná infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování